JPH01313337A - ガラス成形用型材及び型 - Google Patents

ガラス成形用型材及び型

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JPH01313337A
JPH01313337A JP14377988A JP14377988A JPH01313337A JP H01313337 A JPH01313337 A JP H01313337A JP 14377988 A JP14377988 A JP 14377988A JP 14377988 A JP14377988 A JP 14377988A JP H01313337 A JPH01313337 A JP H01313337A
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JP
Japan
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glass
aln
zrb2
sintered body
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Hiroshi Isozaki
磯崎 啓
Hiroshi Nakajima
中島 博志
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Denka Co Ltd
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Denki Kagaku Kogyo KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • C03B11/084Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/02Press-mould materials
    • C03B2215/05Press-mould die materials
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガラス成形用型材及び型に関するもので、特
に光学レンズt−プレス成形した後、磨き工程を必要と
しないガラス成形用型材及びそれを用いた型に関するも
のである。
〔従来の技術〕
ガラス成形工程では供給された軟らかいガラスはブロー
やガラスなどの成形を受けながら冷却される。この工程
で重要なことは、軟化したガラスと反応せず、転写性に
優れかつガラス成形面が損傷を受けない型を使用するこ
とでろる。
従来、このような条件を満たすべくセラミックス製の型
について穐々検討がなされている。その例として、Si
Cや813N4の焼結体があるか、これはガラスと反応
しやすい焼結助剤を使うこともあって目的全十分に達成
することはできない。そこで特公昭63−11285号
公報に記載されているように、セラミックス母材に白金
合金をコーティングすることが提案されているが、それ
でも十分ではない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明者は、これをさらに改讐丁べき種々検討した結果
、ガラスの組成にはいろいろあるがこれらとはほとんど
反応することがなく、シかも転写性が良好で繰シ返し使
用による損傷も極めて少なく、とりわけ、光学レンズの
型として非常に高度な寸法精度と加工性(研磨+Uk有
するセラミック材料として、ZrB2 (ホウ化ジルコ
ニウム) 、AlN(窒化アルミニウム)、B4C(炭
化硼素)が最適であることを見い出し、不発防音完成し
たものである。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち、本発明は、以下を要旨とするガラス成形用型
材及びそれを用いた型である。
1、  ZrB2 、AlN及びB4Cから選ばれた1
種以上を主成分とする焼結体からなることを特徴とする
ガラス成形用型材0 2、  ZrB2 、AlN及びB4Cから選はれfC
1種以上を主成分とする焼結体からなり、ガラス成形面
の最大表面粗さが0.02μm以下であることを特徴と
するガラス成形用型。
3、  ZrB2、ALN及びB4Cから選ばれた18
1以上を主取分とする材質のコーティング膜を母材に形
成させてなること金%徴とするガラス成形用型。
以下、さらに詳しく本発明を説明する。
本発明のガラス成形用型材は次のようにして得ることが
できる。ZrB2焼結体は、平均粒径10μ属以下の粉
末に、焼結助剤として4Cr3C2、SjC,TiCな
どの炭化物、TiN 、 TaNのような窒化物、Mo
812、Zr5j 2などの珪化物やFe4Co、Ni
のような金属を添加し、常圧焼結、HIP焼結、ホット
プレス焼結による真空あるいは還元雰囲気中での焼結を
行う。
AlN焼結体は、平均粒径10μm以下の粉末に、塙結
助剤として、Y2O3などの酸化物、YF3などのフッ
化物4CaCN24Ca(NO3)2などのカルシウム
化合物k1m加し、N2雰囲気中で常圧、HIP。
ホットプレス焼結により焼結する。
B4C焼結体については、難焼結性のため、平均粒径1
0μm以下の粉末を還元雰囲気中でホットプレス焼結を
する。
また、ZrB2、AlN及びB4Cから選ばnft2種
以上の複合焼結体、例えは、ZrB2とAlN 5Al
NとB4C等の場合は、前記材料を所定量混合し、それ
を常圧焼結後HIP焼結、あるいはホットプレス焼結を
行う。
前記した焼結体の製法それ自体は知られている。
本発明は、それらの焼結体をガラス成形用の型材として
、さらにはそれを加工してガラス成形用の型とした点に
特徴がある。
以上の焼結体から型km造するには、焼結体をダイヤモ
ンド砥粒等により切削あるいは研磨され高精度の型形状
に加工する。光学レンズのプレス型の場合には、レンズ
面の最大表面粗さ(Rmaw)r 0.02μm以下に
することが必要である。
また、焼結体には必ずある大きさ(数μm〜数十μm)
の気孔が存在する。これがガラスの型形状の精度に影響
を与える場合がある。そのような時に、ZrB2 、A
LN及びB4Cから選ばれた1種以上を主成分とする材
質のコーティング(薄〕膜を焼結体からなる母材表面に
形成させることが有効である。
コーティング方法としては4CVD法、スパッタリング
法などAlN 、  B4C、ZrB2の単体の薄膜を
形成させる方法や、各成分の1種又f′i、2種以上を
含む超微粒子スラリー、するいはAt、B又はZrの1
種又は2種以上を成分として含む金属アルコキシドなど
の有機金属化合物とN、B又はCのセラミック化元素源
であるアミン系化合物、エチル硼酸又はポリビニルアル
コール等との混合物スラリーを母材に塗布し友後加熱処
理してZrB2、AlN 、 B4Cの単体ないし複合
体の薄膜全形成させる方法が採用さ扛る。さらには、母
材がZrB2のように導電性セラミックスである場合に
は、ZrB2 、AlN 及びB4Cから選はれ友1種
以上を主可能である。
膜厚としては、1μm〜数100μmが望ましいが、通
正膜卑はコーティング方法や母材の形状・加工方法によ
シ異なる。母材形状が目標形状に近けれは薄くてよい。
母材としては、膜と同材質であるZrB2、AlN又は
B4Cが最も望ましいが、これに限られることはない。
コーティング膜との密層性が良好で熱膨張率が類似して
いるものであればよい。
〔実施例〕
以下、実施例と比較例をあげてさらに具体的に説明する
実施例1〜5 比較例1〜6 平均粒子径が2.9ttmのZrB2粉末、2.6 μ
mのAlN粉末、1.8/jfiのB4C粉末、4.0
μmのCr3C2粉末及び5.0声のY2O3粉末を用
いて、表−1に示す条件で20φX 5 ym tの円
板焼結体を作製し次。
5j02 6 4.9  %%   B2O32,9%
、  Nano  5.2  %、N2015.2%、
Bao 9.6%、zno 2.0%からなる硼MR7
ルア17 +)系及ヒpbo 45.1 %、8i0a
 45−7係、Na2O3,6%、N205.0%から
なる酸化鉛系ガラスであって、それぞれ半径10g、高
さ5m11にの2種類の円柱状ガラスを、前記円板をラ
ッピングとボリシングによりRmax O,002−に
鏡面研磨してなる円盤型の上にのせ、N2雰囲気中で7
00°Cの温度で加熱し、ガラスとの反応性、転写性及
び繰り返し使用による耐久性の1llF価を行った。
比較例としてSiC又はSi3N4の焼結体及びZrO
2f母材としてスパッタリング法によりpt75%−R
k+ 25%をコーティングしたもの全使用した◇ これらの結果を表−2に示す。
表−2から本発明の型は反応性、転写性、耐久性共に従
来ニジも優れ友性能金有することが示され友。
(評価法〕 ガラスと型との反応性は型の表面組織を光学顕微鏡観察
によシ行い、転写性はガラスの表面組織を同様に表面観
察することによって行った。また、繰ジ返し使用による
耐久性は前記円盤型の間にガラスを挟み50に9/(M
”、700℃でプレス全行い、冷却後、再びガラスを挟
んで同様にプレスを行う操作を繰り返し100回行った
判定は次のとおりである。
(1)反応性 ◎               無し○  ガラスと
の反応(層色、  やや有りΔ  発泡など)が   
   有ジ X               顕著(21転与性 ◎               一致○  型とガラ
スの形状(組   かなり一致Δ  ta)が    
      やや一致×              
  識別不能(3)耐久性 ◎               無し○  使用回数
によりガラス組  やや有りΔ  鐵・形状の変化が 
    有り×               顕著実
施例6〜8 実施例1〜6で得られ友、ZrB2 、AlN 、 B
4Cの各焼結体を鏡面加工したものについて、ZrB2
はスパッタリング法で1μmの厚さのコーティングを行
い、AlNと84CについてはCVD法で各5μmの厚
さのコーティングを行った。とnらの型について実施例
1〜6と同様にして硼珪酸アルカリ系と酸化鉛系各ガラ
スに対する反応性、転写性及び耐久性の評価全行つ几。
その結果全表−6に示す。
表−3から本発明の型を母材とし、さらにその上に薄膜
を形成することで反応性、転写性、耐久性において一層
優れた型になることが示された。
〔発明の効果〕
本発明のガラス成形用型材及び型は従来用いられてきた
材質のものに比べてガラスとの反応性、転与性及び耐久
性に優れている。
特許出願人 電気化学工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ZrB_2、AlN及びB_4Cから選ばれた1種
    以上を主成分とする焼結体からなることを特徴とするガ
    ラス成形用型材。 2、ZrB_2、AlN及びB_4Cから選ばれた1種
    以上を主成分とする焼結体からなり、ガラス成形面の最
    大表面粗さが0.02μm以下であることを特徴とする
    ガラス成形用型。 3、ZrB_2、AlN及びB_4Cから選ばれた1種
    以上を主成分とする材質のコーティング膜を母材に形成
    させてなることを特徴とするガラス成形用型。
JP63143779A 1988-06-13 1988-06-13 ガラス成形用型 Expired - Lifetime JPH0794330B2 (ja)

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JPH0794330B2 JPH0794330B2 (ja) 1995-10-11

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6350335A (ja) * 1986-08-20 1988-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学ガラス素子の成形用型
JPS6395129A (ja) * 1986-10-06 1988-04-26 Olympus Optical Co Ltd ガラスプレス装置部材

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6350335A (ja) * 1986-08-20 1988-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学ガラス素子の成形用型
JPS6395129A (ja) * 1986-10-06 1988-04-26 Olympus Optical Co Ltd ガラスプレス装置部材

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